内容正文:
第二节 密 度
知识点1 探究物质的质量与体积的关系
提出问题 ________________________________________
______________________________
实验猜想 可能成正比、反比,也可能不成比例
实验器材 托盘天平、刻度尺、3个大小不同的长方体铁块、3个大小不同的长方体铜块
同种物质,质量与体积有什么关系(或同一种
物质的质量与它的体积成正比吗)
实验过程 (1)取大小不同的三块长方体铁块和三块长方体
铜块,分别用天平测出它们的质量,分别用
_______测出它们的棱长后算出它们的体积;
(2)分别求出它们质量与体积的比值;
(3)将测量、计算的数据填入设计的表中;
(4)绘出质量随体积变化的图像
刻度尺
实验结论 (1)同种物质组成的物体,质量与体积成正比,且质量和体积的比值一定;
(2)不同物质,质量与体积的比值不同;
(3)体积相同时,质量与体积比值大的物质的质量大
实验评估与交流 为使实验结论更具有普遍性,应选取不同种类的物体多次实验
在分析、比较实验数据时,注意运用控制变量法,即相同质量比较体积、相同体积比较质量,或计算质量与体积的比值进行分析比较
知识点2 物质的密度
定义 某种物质组成
的物体的质量
与它的_____
的比值,叫作
这种物质的密
度,用ρ表示 密度是物质的一种特性,不同
物质,密度一般不同.它与___
_________、_____、_____等有
关,与由该物质组成的物体的
质量、形状、运动状态无关,
如水和冰属于同一种物质,由
于状态不同,其密度也不同
体积
物
质的种类
状态
温度
公式 定义
式 ρ= 测量物质的密度、鉴别物质
变形
式 m=ρV 求不能直接测量的物体的质量
V= 求形状不规则或不能直接测量的物体的体积
单位 国际
单位 _____________,
符号:kg/m3 1 g/cm3=1 000 kg/m3=
1 kg/dm3;水的密度是1.0×103 kg/m3,其物理意义表示1 m3的水的质量为103 kg
常用
单位 _____________,
符号:g/cm3
千克每立方米
克每立方厘米
【指点迷津】
①密度是物质的一种特性,只与物质的种类、状态、温度等有
关,与物质的质量、体积无关.因此根据公式ρ= ,认为物
质的密度与质量成正比,与体积成反比的观点是错误的.
②密度计算的一般步骤:a.确定已知条件并统一各物理量的单
位;b.分析未知量所对应的条件;c.选择适当的公式进行计算.
知识点3 温度对密度的影响
1.规律:一般物体温度升高时密度_____,温度降低时密度
_____.
2.原因:一般物体都具有_________的性质,而且温度升高
时,物体的质量保持不变,根据公式ρ= 可知,温度升高,
物体体积_____,密度_____;温度降低,物体体积_____,密
度_____.
变小
变大
热胀冷缩
变大
变小
变小
变大
3.应用:(1)暖气片总是安装在墙壁的下部
(2)风是由空气流动形成的.空气受热后体积膨胀,密度_____
而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来,
从而形成风.
变小
4.水的反常膨胀
(1)水的体积随温度变化的图像
从图像可知0 ℃~4 ℃水的体积随温度的升高而变小;热缩冷
胀;高于4 ℃水的体积随温度的升高而变大;热胀冷缩.
(2)水在4 ℃ 时,体积最小,密度_____,水温高于4 ℃时,
_________;水温低于4 ℃时,_________.
最大
热胀冷缩
热缩冷胀
【指点迷津】
冬天户外水管被冻裂是由于水凝固成冰,密度变小,体积变大,把水管撑裂了.
考点1 密度与图像
典例1 [2024·东莞一模]小明同学发现陕西大部分人是以面和
大米为主食的,于是在学习完质量与密度的章节后,对它们的
密度产生了兴趣,于是用他家的面和大米进行了测量.如图所
示,小明同学根据测量的结果作出了质量和
体积的关系图像.下列说法正确的是( )
A.面的密度ρ面=0.5 g/cm3
B.面、大米密度之比ρ面∶ρ大米=3∶2
C.质量相同时,面、大米的体积之比V面∶V大米=3∶2
D.随着体积的增加,大米的密度也增加
思路导析 由质量和体积关系图像,利用密度公式分别得到面和米的密度,进而得到它们的密度之比,密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,质量相同时,物体的体积与密度成反比.
变式 [2024·南充]小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量20 kg
B.甲液体密度是2.0 g/cm3
C.乙液体密度1.2 g/cm3
D.密度为0.8 g/cm3的液体的mV图像应位于Ⅲ区域
考点2 密度
典例2 [2024·兴庆区期末]对于密度公式ρ= 的理解,
下列说法正确的是( )
A.密度ρ与物体的质量m成正比
B.密度ρ与物体的体积V成正比
C.不同物质,质量越大,密度越大
D.同种物质,质量与体积成正比
思路导析 密度是物体的基本特性,它与物体的质量,体积无关.
变式 [2024·绥化]将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法,正确的是( )
A.质量和密度都不变
B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半
D.质量变为原来的一半,密度不变
考点3 密度的计算
典例3 [2024·城阳区期末]如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度和质量之比分别为( )
A.3∶4,3∶4
B.4∶3,3∶4
C.2∶1,2∶1
D.1∶2,1∶2
思路导析 根据天平左右质量相等,利用密度的公式列出等式,再进行整理,即可得出两种球的密度关系.
变式 [2024·东昌府区模拟]如图所示,一只容积为300 cm3的瓶内盛有200 g的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为10 g的小石块投入瓶中,当乌鸦投入了25块相同的小石块后,水面升到了瓶口,求:
(1)石块的总质量;
(2)瓶内石块的总体积;
(3)石块的密度.
考点4 密度与生活的联系
典例4 [2023·烟台期末](多选)社会生活中质量和密度的知识应用很广,下列说法错误的是( )
A.科考队员把岩石标本从南极带回北京,标本的质量不变
B.大石块的质量大于小铁块的质量,所以石块的密度大于铁的密度
C.蜡的密度是0.9×103 kg/m3,表明1 m3的蜡的质量是0.9×103 kg
D.1 kg的铁块比1 kg的棉花重
思路导析 质量是物体本身的一种属性,不随物质的状态、位置、形状、温度而改变;密度是物质的一种特性,不同的物质密度一般不同.密度与物体的质量和体积无关,但密度与物体的温度和状态有关.
变式 [2024·海陵区月考]社会生活中密度用途很广,下列说法错误的是( )
A.气体受热膨胀,密度变小,所以发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行
B.农民常用一定密度的盐水进行选种
C.飞船尽可能采用强度高、密度大,性能优良的新材料制造
D.拍摄房屋倒塌伤人的特技镜头时,房屋构件的道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小
eq \f(m,ρ)
eq \f(m,V)
eq \f(m,V)
eq \f(m,V)
eq \f(m,V)
解:(1)因为每个小石块的质量为10 g,乌鸦在瓶中共投入了25块,则石块的总质量为m石=10 g×25=250 g;
(2)由ρ=eq \f(m,V)可得:瓶内水的体积为V水=eq \f(m水,ρ水)=eq \f(200 g,1 g/cm3)=200 cm3;
又因为瓶的容积为V容=300 cm3,所以25块小石块的总体积为V石=V容-V水=300 cm3-200 cm3=100 cm3;
(3)石块的密度为
ρ石=eq \f(m石,V石)=eq \f(250 g,100 cm3)=2.5 g/cm3.
$$